МАШИНА ДЛЯ ОЧИСТКИ БАЛЛАСТА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ Российский патент 1999 года по МПК E01B27/11 

Изобретение относится к устройствам для ремонта железнодорожного пути.

Известна машина для очистки балласта железнодорожного пути, содержащая по меньшей мере 3 рамы, опирающиеся на ходовые тележки, щебнеочистительную установку и силовую установку, установленные на первой по направлению работы машины раме, устройство для вырезки балласта, установленное на второй раме, и установленные на третьей раме второе устройство для вырезки балласта, путеподъемное устройство, устройство для укладки в путь чистого балласта и устройство для разравнивания и уплотнения балласта, смонтированные вдоль машины конвейеры для подачи вырезанного балласта в щебнеочистительное устройство, конвейеры для отвода засорителей, конвейеры для подачи чистого балласта к устройству для укладки его в путь и конвейеры для перегрузки вырезанного вторым устройством для вырезки балласта в спецсостав (заявка Европейского патентного ведомства 0629744, кл. E 01 B 27/10, 1994 г.).

Известна машина для очистки балласта железнодорожного пути, содержащая опирающуюся на ходовые тележки раму, установленные на ней щебнеочистительное устройство и роторные экскаваторы, на которых с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях установлены скребковые контейнеры для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки (патент США 4674208, кл. E 01 B 27/04, 1987 г.).

Известна машина для очистки балласта железнодорожного пути, содержащая по меньшей мере четыре рамы, опирающиеся на ходовые тележки, кабины управления машиной, установленные на концевых участках крайних рам, и смонтированные на рамах устройство для вырезки балласта у торцов шпал, устройство для вырезки балласта из-под концевых участков шпал, устройство для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки, два устройства для очистки балласта, конвейеры для подачи вырезанного балласта в устройство для его очистки, устройство для укладки чистого балласта в путь и конвейеры для отвода засорителей (международная заявка 91/11557, кл. E 01 B 27/10, 1991 г.).

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности и производительности машины, увеличение глубины вырезки балласта, а следовательно, и увеличение объема очищаемого балласта.

Для достижения этого технического результата машина для очистки балласта железнодорожного пути, содержащая по меньшей мере четыре рамы, опирающиеся на ходовые тележки, кабины управления машиной, установленные на концевых участках крайних рам, и смонтированные на рамах устройства для вырезки балласта у торцов шпал, устройство для вырезки балласта из-под концевых участков шпал, устройство для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки, два устройства для очистки балласта, конвейеры для подачи вырезанного балласта в устройство для очистки, устройство для укладки чистого балласта в путь и конвейеры для отвода засорителей, снабжена пробивщиком балласта в шпальных ящиках, на второй по направлению работы машины раме последовательно установлены одно устройство для очистки балласта, устройство для вырезки балласта у торцов шпал, устройство для вырезки балласта из-под концевых участков шпал и устройство для укладки чистого балласта в путь, а на третьей раме - второе устройство для очистки балласта, устройство для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки и устройство для укладки чистого балласта в путь, при этом указанный пробивщик балласта установлен на третьей раме в зоне устройства для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки, а вторая и третья рамы соединены между собой автосцепкой для разъединения их и независимой работы машины в составе первой и второй рам и в составе третьей и четвертой рам.

Кроме того, устройство для вырезки балласта у торцов шпал состоит из ковшевых роторов, установленных с обеих сторон машины с возможностью перемещения соответствующими приводами в вертикальной и горизонтальной плоскостях, устройство для вырезки балласта из-под кольцевых участков шпал состоит из двух размещенных с обеих сторон машины несущих рам, шнеков, установленных на несущих рамах и расположенных поперек машины, и ковшевых элеваторов, установленных на несущих рамах с наружных сторон шнеков, причем каждая несущая рама установлена на соответствующей раме машины с возможностью перемещения поперек и перестановки по высоте соответствующими приводами, причем шнеки выполнены различных размеров и установлены на несущих рамах с возможностью взаимозаменяемости, а устройство для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки состоит из двух разнесенных вдоль машины приводных бесконечных цепей с лопатками, расположенных в направляющих желобах вертикально поперек машины и установленных на ее раме с возможностью перестановки по высоте соответствующими приводами, а пробивщик балласта установлен между указанными цепями, или устройство для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки состоит из приводной бесконечной цепи с лопатками, включающей в себя боковые участки, заключенные в направляющие желоба, расположенные с обеих сторон продольной оси машины вдоль нее и под углом к горизонтали, соединяющий боковые участки нижний поперечный участок, размещаемый в зоне вырезки балласта под рельсошпальной решеткой, и верхний участок, размещаемый в зоне устройства для очистки балласта, причем нижний поперечный участок и каждый боковой участок бесконечной цепи образованы двумя расположенными на разной высоте ветвями этой цепи, а верхний участок ее образован двумя петлями, причем ветви нижнего поперечного участки этой цепи установлены с возможностью перестановки по высоте приводами, а приборщик балласта состоит из двух пар рычагов, расположенных с обеих сторон продольной оси машины и установленных на ее раме с возможностью поворота вокруг горизонтальных осей приводами.

На фиг. 1 изображена машина для очистки балласта железнодорожного пути, общий вид. На фиг. 2 - то же, вид сверху. На фиг. 3 - вариант выполнения устройства для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки. На фиг. 4 - разрез А-А фиг. 1. На фиг. 5 - разрез Б-Б фиг. 1.

Машина для очистки балласта железнодорожного пути содержит шесть рам, опирающихся на приводные выходные тележки. На фиг. 1, являющейся первой по направлению работы машины, установлены кабина 2 управления машиной, расположенная на ее концевом участке, и тягово-энергетическая установка 3 для питания соответствующих приводов четырех ходовых тележек и устройств. На раме 5, второй по направлению работы машины, установлено гидрооборудование 7 для питания соответствующих приводов машины. Рама 5 шарнирно соединена с рамами 1 и 6 и опирается на их концевые участки. На раме 6, третьей по направлению работы машины, установлены два устройства для вырезки балласта у торцов шпал, расположенные с обеих сторон машины и состоящие из ковшевых роторов 8 и 9, установленных на раме 6 с возможностью перемещения приводами в вертикальной и горизонтальной плоскостях. На раме 6 также установлено устройство для вырезки балласта из-под концевых участков шпал, состоящее из двух размещенных с обеих сторон машины несущих рам, шнеков 10 и 11, установленных на несущих рамах и расположенных поперек машины, и ковшевых элеваторов 13 и 12 (фиг. 5), установленных на несущих рамах с наружной стороны шнеков 10 и 11. Шнеки 10 и 11 выполнены различных размеров и установлены на несущих рамах с возможностью взаимозаменяемости. В зависимости от необходимого объема вырезки балласта в единицу времени (глубины и ширины вырезки и скорости машины) шнеки 10 и 11 могут иметь разный диаметр и длину. В зависимости от конкретных условий работы машины производится замена шнеков 10 и 11. Каждая несущая рама установлена на раме 6 с возможностью перемещения поперек машины и перестановки по высоте соответствующими приводами. Вырезанный шнеками 10 и 11 балласт подается к ковшевым элеваторам 12 и 13, которые перегружают его на конвейер 14, подающий его на конвейер 18, с которого этот балласт поступает в устройство 15 для его очистки, которое установлено на раме 6. Вырезанный ковшевыми роторами 8 и 9 балласт подается на конвейеры 16 и 17, с которых он поступает на конвейер 18, а затем в устройство 15 для очистки балласта, представляющего собой виброгрохот. Засорители, отсеянные в устройстве 15 от балласта, подаются на последовательно установленные на рамах 6, 5 и 1 конвейеры 23, 24, 25 и 26 для отвода засорителей. Очищенный балласт от устройства 15 поступает на последовательно установленные на раме 6 конвейеры 19, 20 и 21 и бункер-распределитель 27 очищенного балласта, также выполняющий функцию устройства для укладки чистого балласта в путь.

На раме 28, четвертой по направлению работы машины, установлены устройство 29 для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки, второе устройство 30 для очистки балласта, представляющее собой виброгрохот, подъемно-рихтовочное устройство 31, пробивщик 32 балласта в шпальных ящиках и планировщик 33 балласта. Вырезанный устройством 29 балласт поступает на конвейер 34, установленный на раме 28 и подающий его в устройство 30. Засорители, отсеянные в устройстве 30, поступают на последовательно установленные на раме 28 конвейеры 37 и 38. С конвейера 38 засорители перегружаются на контейнер 22 и затем в бункер 48, из которого ссыпается на конвейер 23. Конвейер 22 и бункер 48 установлены на раме 6. На раме 28 также установлена кабина 39 оператора, управляющего работой устройств и конвейеров машины.

На пятой по направлению работы машины раме 40 установлено гидрооборудование 41 для питания приводов, установленных на шестой раме 42, на которой смонтированы вторая тягово-энергетическая установка 3 и вторая кабина 2 управления машиной, расположенная на концевом участке рамы 42. Установка 3 предназначена для питания приводов четырех ходовых тележек, на которые опираются рамы 28 и 42, и приводов устройств, расположенных на этих рамах. Кабины 2 и 39 оснащены автоматическими системами управления машиной. Машина может иметь четыре рамы 1, 6, 28 и 42 вместо указанных шести рам. При этом на раме 1 монтируется гидрооборудование 7, а на раме 42 - оборудование 41.

На рамах 42, 40 и 28 установлены соответственно конвейеры 45, 44 и 43 для подачи чистого балласта из специализированного состава. С конвейера 44 чистый балласт подается в бункер-накопитель 46, установленный на раме 28. Из бункера-накопителя 46 конвейер 43 перегружает этот балласт в устройство 47 для укладки чистого балласта в путь.

В устройство 47 чистый балласт также подается конвейерами 19, 20, 21, 35, 36 от устройств 15 и 30 для очистки балласта.

Рамы 6 и 28 соединены между собой автосцепкой, предназначенной для их разъединения, для независимой работы машины в составах рам 1 и 6 и рам 28 и 42 с установленными на них устройствами, выполняющими соответствующие операции по вырезке, очистке и укладке балласта. Состав, включающий в себя рамы 1 и 6, и состав, включающий в себя рамы 28 и 42, являются автономно самоходными и могут работать порознь, независимо друг от друга при разъединении автосцепки.

Изображенное на фиг. 1 устройство 29 для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки состоит из двух разнесенных вдоль машины приводных бесконечных цепей с лапками. Цепи расположены в направляющих желобах вертикально поперек машины и установлены на раме 28 с возможностью перестановки по высоте соответствующими приводами. Пробивщик 32 балласта установлен между цепями. Цепи имеют индивидуальные приводы.

Изображенное на фиг. 3 устройство для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки состоит из приводной бесконечной цепи с лопатками. Цепь включает в себя заключенные в направляющие желоба боковые участки, расположенные с обеих сторон продольной оси машины вдоль нее и под углом к горизонтали. В зоне выработки балласта под рельсошпальной решеткой боковые участки цепи соединяет нижний поперечный участок, а в зоне устройства 30 для очистки балласта верхний участок цепи образован двумя петлями, соединяющими боковые участки цепи в верхней части ее. Нижний поперечный участок цепи и каждый ее боковой участок образованы двумя расположенными на разной высоте ветвями этой цепи, при этом ветви нижнего поперечного участка цепи установлены с возможностью перестановки по высоте приводами.

Пробивщик 32 балласта в шпальных ящиках (фиг. 4) состоит из двух пар рычагов, расположенных с обеих сторон продольной оси машины и установленных на раме 28 с возможностью поворота вокруг горизонтальных осей приводами. Действие сил рычагов каждой пары направлено под углом к горизонтали вдоль шпального ящика, что исключает необходимость подъема рельсошпальной решетки при вырезке балласта, а следовательно, и ее деформацию. Использование пробивщика 32 исключает вероятность незаполнения подшпального пространства очищенным щебнем из-за необрушения зависающего слоя балласта в шпальном ящике, что повышает качество восстановления балластного слоя железнодорожного пути.

Машина работает следующим образом.

Машина включает в себя четыре (шесть) рамы 1, 6, 28 и 42 (1, 6, 28, 42, 5 и 40).

Ковшевые роторы 8 и 9 опускаются в рабочее положение и устанавливаются на необходимую глубину вырезки балласта у торцевых шпал. При перемещении машины с обеих сторон пути отрываются траншеи у торцов шпал. Бесконечные цепи устройства 29 также устанавливаются в рабочее положение, размещаясь нижним поперечным участком под рельсошпальной решеткой. В образовавшиеся траншеи у торцов шпал опускаются шнеки 10 и 11, устанавливаются в необходимое рабочее положение для вырезки балласта из-под концевых участков шпал. Затем начинается рабочее перемещение машины. Вырезанный роторами 8 и 9 балласт конвейерами 16 и 17, установленными на опорно-поворотных балках, транспортируется на конвейер 18, который подает балласт в устройство 15 для его очистки. На конвейер 18 также поступает балласт с конвейера 14, транспортирующего вырезанный шнеками 10 и 11 балласт. При работе машины в режиме вырезки балласта без его очистки вырезанный балласт с конвейера 18 подается на конвейер 23 для отвода засорителей и конвейерами 24, 25 и 26 перегружается в специализированный состав. По конвейеру 22 через бункер 48 на конвейер 23 поступают засорители от устройства 30 для очистки балласта.

Очищенный в устройстве 15 балласт транспортируется конвейерами 19, 20 и 21 в бункер-распределитель 27, из которого он конвейерами 35 и 36 транспортируется к устройству 47 для укладки в путь под рельсошпальную решетку за зоной устройства 29 по направлению работы машины. В случае работы машины отдельными составами с расцепкой рам 6 и 28 очищенный балласт отсыпается в вырытые роторами 8 и 9 и шнеками 10 и 11 траншеи.

Вырезанный устройством 29 балласт поступает на конвейер 34, с которого направляется в устройство 30, где очищается. Очищенный балласт поступает на конвейер 36 и затем к устройству 47 для укладки в путь.

При работе машины в режиме вырезки балласта без его очистки вырезанный устройством 29 балласт поступает через направляющий желоб (на чертеже не показан) на конвейер 37 для отвода засорителей, а затем на конвейеры 38, 22 и далее, как указывалось ранее, в специализированный состав. Конвейер 38 установлен с возможностью поворота приводом вокруг вертикальной оси, и при повороте его и установке поперек машины балласт или засорители сбрасываются либо на обочину пути, либо в специализированный состав, стоящий на соседнем пути.

Отсыпанный устройством 47 чистый балласт разрывается планировщиком 33.

В процессе вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки устройством 29 пробивщик 32 выталкивает слежавшийся балласт, застрявший между шпалами, и этот балласт цепью с лопатками захватывается и передается на конвейер 34.

Использование пробивщика 32 дает возможность производить вырезку балласта из-под рельсошпальной решетки без ее подъемки, исключая ее деформацию.

Подъемно-рихтовочное устройство 31, расположенное перед устройством 29 по направлению работы машины, способствует повышению скорости рабочего перемещения машины в случае вырезки балласта на глубину, не превышающую высоту лапок бесконечных цепей.

При работе машины производится деление объема вырезанного балласта примерно поровну между установленными на раме 6 ковшевыми роторами 8 и 9 и шнеками 10 и 11 и между установленным на раме 28 устройством 29, что дает возможность облегчить условия работы устройства 29, повышая его надежность, и снизить тяговое усилие машины, обеспечивая при этом большую глубину очищаемого балласта.

Надежность функционирования устройства машины достигается тем, что тягово-энергетические и энергопитающие устройства установлены отдельно от устройств, работающих с балластом.

Машина может обеспечить последовательную вырезку и очистку балласта, работая двумя отдельными составами при расцепке рам 6 и 28, а также вырезку и очистку балласта в необходимых зонах балластной призмы при работе состава, включающего в себя рамы 1 и 6, вырезку и очистку балласта у торцов шпал и под их концевыми участками, а при работе состава, включающего в себя рамы 28 и 42, вырезку и очистку балласта под рельсошпальной решеткой.

Использование: при ремонте железнодорожного пути. Сущность изобретения: машина содержит по меньшей мере четыре рамы, опирающиеся на приводные ходовые тележки. Вторая и третья рамы соединены между собой автосцепкой для разъединения их и независимой работы машины в составе первой и второй рам с соответствующими устройствами на них и в составе третьей и четвертой рам с соответствующими устройствами на них. На концевых участках крайних рам установлены кабины управления машиной. На второй по направлению работы машины раме последовательно установлены одно устройство для очистки балласта, устройство для вырезки балласта у торцов шпал, устройство для вырезки балласта из-под концевых участков шпал и устройство для укладки чистого балласта в путь. На третьей по направлению работы машины раме установлены второе устройство для очистки балласта, устройство для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки и устройство для укладки чистого балласта в путь, причем в зоне устройства для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки установлен пробивщик балласта в шпальных ящиках. 6 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Машина для очистки балласта железнодорожного пути, содержащая по меньшей мере четыре рамы, опирающиеся на ходовые тележки, кабины управления машиной, установленные на концевых участках крайних рам, и смонтированные на рамах устройства для вырезки балласта у торцов шпал, устройство для вырезки балласта из-под концевых участков шпал, устройство для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки, два устройства для очистки балласта, конвейеры для подачи вырезанного балласта в устройства для его очистки, устройства для укладки чистого балласта в путь и конвейеры для отвода засорителей, отличающаяся тем, что она снабжена пробивщиком балласта в шпальных ящиках, на второй по направлению работы машины раме последовательно установлены одно устройство для очистки балласта, устройство для вырезки балласта у торцов шпал, устройство для вырезки балласта из-под концевых участков шпал и устройство для укладки чистого балласта в путь, а на третьей раме - второе устройство для очистки балласта, устройство для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки и устройство для укладки чистого балласта в путь, при этом указанный пробивщик балласта установлен на третьей раме в зоне устройства для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки, а вторая и третья рамы соединены между собой автосцепкой для разъединения их и независимой работы машины в составе первой и второй рам и в составе третьей и четвертой рам. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что устройство для вырезки балласта у торцов шпал состоит из ковшевых роторов, установленных с обеих сторон машины с возможностью перемещения соответствующими приводами в вертикальной и горизонтальной плоскостях. 3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что устройство для вырезки балласта из-под концевых участков шпал состоит из двух размещенных с обеих сторон машины несущих рам, шнеков, установленных на несущих рамах и расположенных поперек машины, и ковшевых элеваторов, установленных на несущих рамах с наружных сторон шнеков, причем каждая несущая рама установлена на соответствующей раме машины с возможностью перемещения поперек машины и перестановки по высоте соответствующими приводами. 4. Машина по п.3, отличающаяся тем, что шнеки выполнены различных размеров и установлены на несущих рамах с возможностью взаимозаменяемости. 5. Машина по п.1, отличающаяся тем, что устройство для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки состоит из двух разнесенных вдоль машины приводных бесконечных цепей с лопатками, расположенных в направляющих желобах вертикально поперек машины и установленных на ее раме с возможностью перестановки по высоте соответствующими приводами, а пробивщик балласта установлен между указанными цепями. 6. Машина по п.1, отличающаяся тем, что устройство для вырезки балласта из-под рельсошпальной решетки состоит из приводной бесконечной цепи с лопатками, включающей в себя боковые участки, заключенные в направляющие желоба, расположенные с обеих сторон продольной оси машины вдоль нее и под углом к горизонтали, соединяющий боковые участки нижний поперечный участок, размещаемый в зоне вырезки балласта под рельсошпальной решеткой, и верхний участок, размещаемый в зоне устройства для очистки балласта, причем нижний поперечный участок и каждый боковой участок бесконечной цепи образованы двумя расположенными на разной высоте ветвями этой цепи, а верхний участок ее образован двумя петлями, при этом ветви нижнего поперечного участка этой цепи установлены с возможностью перестановки по высоте приводами. 7. Машина по п.1, отличающаяся тем, что пробивщик балласта состоит из двух пар рычагов, расположенных с обеих сторон продольной оси машины и установленных на ее раме с возможностью поворота вокруг горизонтальных осей приводами.